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用双缝干涉测光的波长知识元用双缝干涉测光的波长知识讲解一、实验目的观察干涉图样，测定光的波长．二、实验原理双缝干涉中相邻两条明（暗）条纹间的距离△x与波长λ、双缝间距离d及双缝到屏的距离L 满足△x=λ．因此，只要测出△x、d和L，即可求出波长λ．三、实验器材双缝干涉仪（包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头）、刻度尺．四、实验步骤1．观察双缝干涉图样①将光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示．②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光．③调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏．④安装双缝，使双缝与单缝的缝平行，二者间距5～10cm．⑤观察白光的干涉条纹．⑥在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．2．测定单色光的波长（1）安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．（2）使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板中心刻线移动，记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2，a1与a2之差即n条亮纹的间距．（3）用刻度尺测量双缝到光屏间距离l（d是已知的）．（4）重复测量、计算，求出波长的平均值．（5）换用不同滤光片，重复实验测量其他单色光的波长．五、注意事项1．安装器材时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直．2．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近．3．调节的基本依据是：照在屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头、遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰的主要原因是单缝与双缝不平行．4．光波波长很短，△x、l的测量对波长λ的影响很大，l用毫米刻度尺测量，△x利用测量头测量．可测多条亮纹间距再求△x，采用多次测量求λ的平均值法，可减小误差．例题精讲用双缝干涉测光的波长例1.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作。
第4节实验：用双缝干涉测量光的波长一、实验目的、原理1．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量某种单色光的波长。
(1)M、N、P三个光学元件依次为_________。
A．滤光片、单缝、双缝B．单缝、滤光片、双缝C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝(2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以_________。
A．将单缝向双缝靠近B．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动C．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动D．使用间距稍大些的双缝(3)光屏上出现的明暗相间条纹如图所示，光屏上P、P1、P2处是亮条纹，Q1、Q2处是暗条纹，P到S1、S2的距离相等。
某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光屏上________。
A．P处可能出现暗条纹B．不再出现明暗相间的条纹C．明暗相间的条纹间距变窄D．原P1处的第一级亮条纹向P点靠近(4)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为mm。
2．随着我们在液晶屏幕、智能手机和平板电脑前花费越来越多的时间，我们接收到的蓝光也越来越多，蓝光是一种高能可见光，会对我们的眼睛产生负面影响。
某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量蓝光的波长，测得双缝之间的距离为0.24mm，光屏与双缝之间的距离为1.20m，第1条到第7条蓝色亮条纹中心间的距离为14.70mm，试回答下列问题：(1)相邻两条亮条纹的间距为mm。
(2)实验中测得的蓝光的波长为m。
(3)若将图中滤光片换为紫色，则干涉条纹间距将（填“变大”“不变”或“变小”）。
3．某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。
实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)该同学在测量相邻亮条纹的间距△x时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出Δx。
下列测量采用了类似方法的有___________A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量(2)该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示：然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数，如图丙所示为mm，求得相邻亮纹的间距△x为mm（计算结果保留三位有效数字）。
高考回归复习—光学实验之用双缝干涉实验测光的波长1．如下图所示：某同学对实验装置进行调节并观察实验现象：（1）图甲、图乙是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是__________．（2）下述现象中能够观察到的是：A．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄D．去掉滤光片后，干涉现象消失2．如图所示，在“用双缝干涉量测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃。
(1)②、③、④三个光学元件依次为________。
A．滤光片、单缝、双缝B．单缝、滤光片、双缝C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝(2)如果实验时将红色滤光片换为绿色滤光片，则相邻亮纹（暗纹）间的距离______。
A．变大 B．变小 C．不变 D．可能变大可能变小(3)若测得双缝与屏的距离为L=1.00m，双缝间距为d=1.5mm，第1条亮纹与第3条亮纹中心间的距离Δx=0.640mm，则对应光波的波长λ为____nm。
3．现有毛玻璃屏A、双缝B，白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。
（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、______、______、______、A。
（2）本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮；②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用刻度尺测量双缝到屏的距离；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意______和______。
（3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图乙所示的手轮上的示数为______mm，求得相邻亮纹的间距 x为______mm。
2021届高考物理必考实验十六：用双缝干涉测量光的波长1.实验原理如图1所示，两缝之间的距离为d ，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略.两缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0，双缝到屏的距离OP 0＝l .则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx ＝l dλ.若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离l 和条纹间距Δx ，就可以求得光波的波长. 2.实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头.另外，还有学生电源、导线、刻度尺等. 3．实验步骤(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示.(2)接好光源，打开开关，使灯丝正常发光.(3)调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.(4)安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10 cm ，这时可观察白光的干涉条纹.(5)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹. 4.数据处理（1）安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹.（2）使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a 1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a 2，将该条纹记为第n 条亮纹，则相邻两亮条纹间距Δx ＝|a 2－a 1|n －1. （3）用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l (d 是已知的). （4）重复测量、计算，求出波长的平均值. 5.误差分析（1）光波的波长很小，Δx 、l 的测量对波长λ的影响很大.（2）在测量l 时，一般用毫米刻度尺；而测Δx 时，用千分尺且采用“累积法”. （3）多次测量求平均值. 6.注意事项（1）双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件. （2）滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去.（3）安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5～10cm.（4）调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱.主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行. （5）测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心. （6）光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近.【典例1】(2019·全国卷Ⅱ·34(2))某同学利用图所示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________； A ．将单缝向双缝靠近 B ．将屏向靠近双缝的方向移动 C ．将屏向远离双缝的方向移动 D ．使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d ，屏与双缝间的距离为l ，测得第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ，则单色光的波长λ＝________；(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm ，测得屏与双缝间的距离为1.20m ，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm.则所测单色光的波长为______nm(结果保留3位有效数字)． 答案 (1)B (2)d ·Δxn －1l(3)630解析 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式Δx ＝l dλ可知，需要减小双缝到屏的距离l 或增大双缝间的距离d ，故B 项正确，A 、C 、D 项错误． (2)由题意可知，Δx n －1＝l d λ⇒λ＝d ·Δxn －1l. (3)将已知条件代入公式解得λ＝630nm.【典例1】 用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离d 的大小恰好是图11丁中游标卡尺的读数；双缝到毛玻璃屏间的距离的大小是图丙中的毫米刻度尺的读数；实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮，把分划板中心刻线对准靠近最左边的一条亮条纹中心(如图乙所示)，并记下手轮上的读数x 1(如图戊所示)，然后转动手轮，把分划板中心刻线向右移动，直到对准第7条亮条纹中心并记下手轮上的读数x 2(如图己所示)，由以上测量数据求该单色光的波长．(结果保留两位有效数字)答案 8.0×10－7m解析 根据条纹间距公式Δx ＝l d λ可知，波长λ＝d lΔx ，由题图丁可直接读出d ＝0.25mm ＝0.00025m ，双缝到屏的距离由题图丙读出l ＝74.90cm ＝0.7490m ．由题图乙、戊、己可知，两条相邻亮条纹间的距离Δx ＝14.700－0.3006mm ＝2.400mm ＝0.002400m.将以上数据代入得λ＝d Δx l ＝0.00025×0.0024000.7490m≈8.0×10－7m.【典例2】 (多选)在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是( ) A.改用红色激光 B.改用蓝色激光 C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动 【答案】 ACD【解析】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx ＝ldλ可知，要使Δx 增大，可以增大波长或增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离，所以选项A 、C 、D 正确，B 、E 错误.【针对训练2】在杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7m ，双缝间的距离d ＝1mm ，双缝到屏的距离l ＝2m ，则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为______________. 【答案】 1.178×10－2m【解析】由Δx ＝l dλ可知 Δx ＝1.178×10－3m ，则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为x ＝10Δx ＝1.178×10－2m.【典例3】 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(实验装置如图)，下列说法错误的是( )A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C.为了减小测量误差，可用测量头测出n 条亮条纹间的距离a ，求出相邻两条亮条纹间距Δx ＝an －1D.将滤光片放在单缝与双缝之间不改变实验结果 【答案】 A【解析】 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故A 错误；测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故B 正确；n 条亮条纹之间有n －1个间距，相邻两条亮条纹的间距Δx ＝an －1，故C 正确；根据实验原理知D 正确.【针对训练3】 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20mm 的双缝，双缝与屏的距离为600mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k 级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的______(填字母)，此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k ＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是_______mm ，紫光的波长等于________nm.【答案】 D 19.40 420 【解析】由干涉条纹间距Δx ＝lλd可知，换上紫色滤光片后，在其他条件不变的情况下，间距变小，干涉条纹变密，分划板应该在正中央，所以为D.游标卡尺读数为19.40mm.平均条纹间距Δx ＝25.70－19.405mm＝1.26mm ，根据λ＝d lΔx ，解得λ＝420nm.【典例4】 (2015·全国卷Ⅰ)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的相邻干涉条纹间距Δx 1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1____Δx 2(填“＞”“＝”或“＜”).若实验中红光的波长为630nm ，双缝与屏幕的距离为1.00m ，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm ，则双缝之间的距离为________mm. 【答案】 ＞ 0.300【解析】双缝干涉条纹间距Δx ＝l dλ，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx 1＞Δx 2.相邻亮条纹间距Δx ＝10.5 mm 5＝2.1 mm ＝2.1×10－3m ，根据Δx ＝l d λ可得d ＝lλΔx＝0.300 mm.【针对训练4】 (多选)利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，有下面几种说法，其中正确的是( )A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B.将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致波长测量值偏小E.去掉滤光片后，干涉现象消失 【答案】 ABD【解析】 实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故A 正确；将滤光片由紫色的换成红色的，波长变长，根据干涉条纹间距公式Δx ＝l dλ知条纹间距变宽，故B 正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，条纹间距不变，故C 错误.把5个条纹间距数成6个，则Δx 偏小，根据Δx ＝l dλ，可知波长的测量值偏小，故D 正确；去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹，故E 错误.【典例5】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示.双缝间的距离d ＝3mm.若测定红光的波长，选用红色的滤光片，实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70m ，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm)观察第1条亮条纹的位置如图7甲所示，其读数为________mm ；观察第5条亮条纹的位置如图乙所示，其读数为______mm.则可求出红光的波长λ＝________m.【答案】 0 0.640 6.86×10－7【解析】由测量头的数据可知a 1＝0，a 2＝0.640mm ， 所以Δx ＝a 2－a 15－1＝0.6404mm ＝1.60×10－4m ，λ＝d Δx l ＝3×10－3×1.60×10－40.70m≈6.86×10－7m.【针对训练5】某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( )A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源 【答案】 B【解析】改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx ＝l dλ可知，要使Δx 增大，可增大双缝到光屏之间的距离l ，C 错；减小双缝之间的距离d ，B 对；换用波长更长，即频率更低的单色光源，D 错；改变光源到单缝的距离不会改变Δx ，A 错.【典例6】(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图所示，则有( )A.若只适当增大单缝的宽度，则条纹间距将减小B.若只适当增大双缝的间距，则条纹间距将减小C.若只适当增大照射光的频率，则条纹间距将增大D.若只适当增大双缝到光屏的间距，则条纹间距将增大 【答案】 BD【针对训练6】(多选)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是( )A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 【答案】 ABD【解析】由条纹间距公式Δx ＝l dλ可知，A 项中l 减小，Δx 变小；B 项中λ变大，Δx 变大；D 项中d 变大，Δx 变小.故A 、B 、D 正确.【典例7】(多选)某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于( )A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强 【答案】 AC【解析】安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗.综上所述，可知选项A、C正确.【针对训练7】(多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象.图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏.现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是( )A.N应选用遮光屏1B.N应选用遮光屏3C.O应选用遮光屏2D.O应选用遮光屏4【答案】AC【典例8】(多选)关于“用双缝干涉测量光的波长”实验，正确的说法是( )A.实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光的干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C.看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数【答案】ACD【针对训练8】某同学在做“双缝干涉测量光的波长”的实验时，第一次分划板中心刻线对齐第2条亮纹的中心时(如图5甲中的A)，游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B)，游标卡尺的示数如图丁所示.已知双缝间距d＝0.5mm，双缝到屏的距离l＝1m，则：(1)图乙中游标卡尺的示数为________cm.(2)图丁中游标卡尺的示数为________cm.(3)所测光波的波长为________m(保留两位有效数字).【答案】 (1)1.250 (2)1.775 (3)6.6×10－7【解析】 (1)游标卡尺的固定刻度读数为1.2cm ，游标尺上第10个刻度游标读数为0.05×10mm＝0.50mm ＝0.050cm ，所以最终读数为1.2cm ＋0.050cm ＝1.250cm.(2)游标卡尺的固定刻度读数为1.7 cm ，游标尺上第15个刻度游标读数为0.05×15 mm＝0.75 mm ＝0.075cm ，所以最终读数为：1.7cm ＋0.075cm ＝1.775cm. (3)Δx ＝1.775cm －1.250cm6－2≈0.131cm根据Δx ＝l dλ得，λ＝6.6×10－7m.【典例9】如图甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置，测得双缝屏到毛玻璃屏的距离l 为0.2m 、双缝的距离d 为0.4mm ，图乙是通过该仪器的观测装置看到的毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5…是亮条纹的编号，图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图丙是测第1号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为________mm ，图丁是测第4号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为________mm.根据上面测出的数据可知，相邻两条亮条纹间的距离Δx ＝________mm ，计算波长的数学表达式λ＝________，被测光的波长为________nm.【答案】 0.510 1.485 0.325Δx ·dl650【解析】 题图丙是测第1号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为0.5 mm ＋0.01×1.0 mm＝0.510mm ； 题图丁是测第4号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为1mm ＋0.01×48.5mm＝1.485mm ； 相邻两条亮条纹间的距离Δx ＝1.485－0.5103mm ＝0.325mm ；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝l dλ，得λ＝Δx ·dl，代入数据得：λ＝0.325×10－3×0.4×10－30.2m ＝6.5×10－7m ＝650nm.【针对训练9】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(1)某同学先将光源靠近遮光筒的双缝端并等高放置，然后在筒的另外一侧观察，发现筒的上壁照得很亮，此时他应将遮光筒的观察端向________(填“上”或“下”)调节. (2)某次测量如图所示，则读数为________mm.(3)几位同学实验时，有的用距离为0.1mm 的双缝，有的用距离为0.2mm 的双缝；同时他们还分别用红、紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行了观察，图8选自他们的观察记录，其中正确反映实验结果的是________.(已知红光波长大于紫光的波长)【答案】(1)上 (2)5.007 (3)BD【解析】 (1)发现筒的上壁照得很亮说明光线向上，即观察端偏下，所以应将观察端向上调节； (2)螺旋测微器的固定刻度为5mm ，可动刻度为0.7×0.01mm＝0.007mm ，所以最终读数为5mm ＋0.007mm ＝5.007mm ； (3)根据Δx ＝lλd可知，当红光分别通过距离为0.1mm 和0.2mm 的双缝时，距离越大的条纹间的距离越小，故B 正确；同理，当红光和紫光通过相同距离的双缝时即l 、d 相同情况下，波长越长的条纹间的距离越大，故D 正确.【典例10】在用双缝干涉测量光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题：(1)如图(a)、(b)两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________.(2)将下表中的光学元件放在图(c)所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长.元件代号 A B C D E元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，各学光元件的排列顺序应为________.(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d＝0.50mm，双缝到光屏的距离l＝0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图(d)所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图(e)所示，则其示数x A＝______mm；在B位置时游标卡尺如图(f)所示，则相邻两条纹间距Δx＝________mm.(4)由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m.(5)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”).【答案】(1)(a) (2)EDBA(3)111.15 0.60 (4)6.0×10－7(5)变小。
专题16.4 用双缝干涉测光的波长一、单选题1．（2022·江苏·宝应县教育局教研室高二期中）如图所示为双缝干涉的实验装置，图中有四个光学元件的名称空缺，关于它们的名称正确的是（）A．①单缝①滤光片①双缝B．①滤光片①双缝①遮光筒C．①凸透镜①双缝①遮光筒D．①凸透镜①单缝①双缝【答案】D【解析】凸透镜对光有会聚作用，光源后面要有凸透镜、单缝、双缝，则①是凸透镜，①是单缝，①是双缝，遮光筒可防止外界光干扰实验，①是遮光筒。
故选D。
2．（2022·广东广州·高二期末）杨氏双缝干涉实验，除给定条件外其它不变，下列说法正确的是（）A．两缝间距越小条纹间距越小B．光屏离双缝越远条纹间距越大C．七色光中，用紫光做实验时条纹间距最大D．用白光做双缝干涉实验得到的是黑白相间的条纹3．（2022·四川资阳·高二期末）根据物理学史事实，下列叙述中错误．．的是（）A ．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实了光具有波动性B ．麦克斯韦根据自然规律的统一性提出变化的电场产生磁场并通过实验证明了电磁波的存在C ．爱因斯坦提出的光子假说很好地解释了光电效应实验，说明光具有粒子性D ．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型 【答案】B【解析】A ．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实了光具有波动性，故A 正确；B ．麦克斯韦根据自然规律的统一性，提出变化的电场产生磁场，赫兹通过实验证明了电磁波的存在，故B 错误；C ．爱因斯坦提出的光子假说很好地解释了光电效应实验，说明光具有粒子性，故C 正确；D ．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故D 正确。
本题选择错误的，故选B 。
二、多选题4．（2022·辽宁朝阳·高二期末）在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验装置按如图所示安装在光具座上，单缝a 保持竖直方向，并选用缝间距为d 的双缝b ，并使单缝与双缝保持平行，调节实验装置使光屏上出现清晰干涉条纹。
实验十五 用双缝干涉实验测量光的波长1.如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图,现要利用这套装置来测量某种单色光的波长.(1)装置示意图中有三个电学元件的名称空缺,关于它们的说法正确的是 C (填选项前的字母).A .①是双缝,③是滤光片B .②是双缝,③是单缝C .②是单缝,③是双缝(2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,下列操作可行的是 B (填选项前的字母).A .将单缝向双缝靠近B .将屏向靠近双缝的方向移动C .将屏向远离双缝的方向移动D .使用间距更小的双缝(3)实验过程中移动测量头使分划板中心刻线与某一级暗条纹中心对齐,此时测量头标尺如图乙所示,其读数是 19.40 mm .(4)用测量头测出了第1条和第6条亮纹中心间的距离为Δx ,已知双缝到光屏的距离为L ,双缝间距为d ,则所测单色光波长的计算式为λ= d Δd 5d (用题中所给的字母表示).[解析] (1)在双缝干涉实验中①②③分别为滤光片、单缝、双缝,故C 正确,A 、B 错误;(2)增加从目镜中观察到的条纹个数,即条纹的宽度减小,相邻亮纹间的距离为Δx =d d λ.将单缝向双缝靠近,不影响干涉条纹间距,故A 错误;将屏向靠近双缝的方向移动,即减小双缝到屏的距离L ,故B 正确;将屏向远离双缝的方向移动,即增大双缝到屏的距离L ,故C 错误;使用间距更小的双缝,即减小双缝间距离d ,故D 错误;(3)题中是20分度的游标卡尺,其精确度为0.05 mm,由图可知,主尺的读数为19 mm,游标尺的读数为8×0.05 mm=0.40 mm,所以读数为d =19 mm+0.40 mm=19.40 mm .(4)相邻两条亮纹中心间的距离为Δx'=Δd 5,根据Δx'=d d λ,则所测单色光波长的计算式为λ=d Δd 5d. 2.某同学利用图示装置测量某种单色光波长.实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹.回答下列问题:(1)关于本实验,下列说法正确的是A(填选项前的字母).A.若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,则可能是光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致B.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,则应将屏向远离双缝方向移动C.使用间距更小的双缝会使条纹间距变小(2)某次测量时,选用的双缝的间距为0.4 mm,测得屏与双缝间的距离为0.5 m,用某种单色光实验得到的干涉条纹如图乙所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺的读数如图丙、丁所示,则A位置对应的读数为11.1mm.已知B位置对应的读数为15.6 mm,则相邻条纹中心的间距为0.75mm,所测单色光的波长为600nm.(3)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,如图戊所示,在这种情况下测量相邻条纹间距Δx时,测量值大于(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值.[解析] (1)该实验中若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,则可能是光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致,故A正确;若要增加从目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度Δx将减小,相邻亮条纹间的距离为Δx=ddλ,可以减小L或者增大d,所以应将屏向靠近双缝方向移动,故B错误;根据相邻亮条纹间的距离为Δx=ddλ可知,使用间距更小的双缝,即d减小,会使条纹间距变大,故C错误.(2)该游标卡尺的分度值为0.1 mm,则在A位置时游标卡尺读数为x A=11 mm+1×0.1 mm=11.1 mm;已知B位置对应的读数为15.6 mm,由图乙知若A位置处为第1条暗纹,则B位置处为第7条暗纹,可得相邻条纹中心的间距为Δx=d d-d d7-1=15.6-11.17-1mm=0.75 mm;由Δx=ddλ可得所测单色光的波长为λ=d·Δdd =4×10-4×7.5×10-40.5m=6.0×10-7 m=600 nm.(3)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,在这种情况测量相邻条纹间距Δx时,将导致测量值Δx大于实际值,由λ=d·Δdd可知,λ的测量值将大于实际值.3.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图),并选用缝间距d=0.20 mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700 mm.然后,接通电源使光源正常工作.(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图乙(b)中游标卡尺上的读数x1=1.16 mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示,此时图丙(b)中游标卡尺上的读数x2=15.02mm.(2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx=2.31mm;这种色光的波长λ=6.6×102nm.[解析] (1)主尺读数为15 mm,游标尺读数为1×0.02 mm=0.02 mm,二者相加可得读数为15.02 mm.(2)由于图中数字标记的是暗条纹,首先应根据暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数,若图乙(a)中的分划板中心刻线所对亮条纹记为第1条,则图丙(a)中,分划板中心刻线所对亮纹为第7条,则Δx=d2-d1d-1=2.31 mm.由Δx=ddλ得λ=dΔdd,代入数据得λ=0.20×2.31700mm=6.6×10-7 m=6.6×102nm.4.我们用以下装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验:λ来求解某色光的波长,其中L和d一般为已知量,所以(1)在本实验中,需要利用关系式Δx=dd测量Δx是本实验的关键,观察下面的图像,你认为在实际操作中Δx应选下图中的甲(选填“甲”或“乙”)图更为合适.(2)在实际操作中,我们通常会通过测n条亮纹间的距离取平均值的方法来减小测量误差.已知实验所用的测量头由分划板、目镜、手轮等构成,使用50分度的游标卡尺.某同学在成功观察到干涉图像后,开始进行数据记录,具体操作如下:从目镜中观察干涉图像同时调节手轮,测量了第1条亮条纹与第6条亮条纹之间的距离,初末位置游标卡尺的示数如图所示,则相邻两条亮条纹的间距Δx=1.62mm.(3)若在实验当中,某同学观察到以下图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上.若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差,所以需要对仪器进行调整,使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上.下面操作中可行的有BC(填选项前的字母).A.调节拨杆方向B.其他不动,测量头旋转一个较小角度C.其他不动,遮光筒旋转一个较小角度D.将遮光筒与测量头整体旋转一个较小角度(4)在写实验报告时,实验要求学生将目镜中所观察到的现象描绘出来,甲同学和乙同学分别画了移动目镜时所观察到的初末两个视场区,你觉得甲同学的图像存在造假现象.[解析] (1)在实际操作中标度线在明条纹中容易观察,则Δx应选甲图更为合适.(2)由题图可知,初末位置游标卡尺的示数分别为0.570 cm和1.380 cm,则相邻两条亮纹的间距Δx=1.380-0.570cm=0.162 cm=1.62 mm.5(3)首先要明确各器件的作用,拨动拨杆的作用是为了使单缝和双缝平行,获得清晰的干涉图样,因为已有清晰的干涉图样,所以不用调节;题中出现的问题是分划板中心刻度线与干涉条纹不平行,应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上,故应其他不动,测量头旋转一个较小角度;或者其他不动,遮光筒旋转一个较小角度,故B、C正确.(4)实验中移动目镜时,分划板中心刻度线不应该移动,则甲同学的图像存在造假现象.。
取夺市安慰阳光实验学校实验：用双缝干涉测光的波长一、实验：用双缝干涉测光的波长 1．实验原理如实验原理图甲所示，电灯发出的光，经过滤光片后变成单色光，再经过单缝S 时发生衍射，这时单缝S 相当于一个单色光源，衍射光波同时到达双缝S 1和S 2之后，S 1、S 2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源，相邻两条明（暗）条纹间的距离Δx 与入射光波长λ，双缝S 1、S 2间距离d 及双缝与屏的距离l有关，其关系式为：λdlx =∆，因此，只要测出Δx 、d 、l 即可测出波长λ。
两条相邻明（暗）条纹间的距离Δx 用测量头测出。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成。
如实验原理图乙所示。
2．实验器材双缝干涉仪，即：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺。
3．实验步骤（1）观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如实验原理图丁所示。
②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。
③调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏。
④安装双缝和单缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约5 cm~10 cm 。
⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。
（2）测定单色光的波长①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。
②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的，记下手轮上的读数，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的，记下此时手轮上的读数；将该条纹记为第n 条亮纹，测出n 个亮条纹间的距离a ，则相邻两亮条纹间距1-=∆n ax 。
③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l （d 是已知的）。
④重复测量、计算，求出波长的平均值。
二、实验中的注意事项 1．数据处理（1）条纹间距的计算：移动测量头的手轮，分划板刻线在第1条亮纹时读数为a 1，在第n 条亮纹时读数为a n ，则。
（2）根据条纹间距与波长的关系λdl x =∆得x ld ∆=λ，其中d 为双缝间距，l 为双缝到屏的距离。
实验十六 用双缝干涉测量光的波长（解析版）1.实验原理如图 1 所示，两缝之间的距离为 d ，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略两缝 S 1、S 2 的连线的中垂线与屏的交点为 P 0，双缝到屏的距离 OP 0＝l.则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间 距： Δx ＝ l λ.d若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离 l 和条纹间距 Δx ，就可以求得光波的波长 . 2.实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头 .另外，还有学生电源、 导线、刻度尺等 . 3．实验步骤（1） 将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示 .（2） 接好光源，打开开关，使灯丝正常发光 .（3） 调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏 .（4）安装双缝和单缝， 中心大致位于遮光筒的轴线上， 使双缝与单缝的缝平行， 两者间距 5～10 cm ，这时可观察 白光的干涉条纹 .（5） 在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹 . 4. 数据处理（1）安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹 .（ 2）使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数 a 1，将该条纹记为第 1 条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数 a 2，将该条纹记为第 n 条亮纹，（3）用刻度尺测量双缝到光屏间的距离 l （d 是已知的 ）.则相邻两亮条纹间距 Δx ＝|a 2－a 1|（4）重复测量、计算，求出波长的平均值.5.误差分析（1）光波的波长很小，Δx、l 的测量对波长λ的影响很大 .（2）在测量 l 时，一般用毫米刻度尺；而测Δx 时，用千分尺且采用“累积法”.（3）多次测量求平均值 .6.注意事项（1）双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件.（2）滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去.（3）安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约 5～ 10cm.（4）调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱 .主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行.（5）测量头在使用时应使中心刻线对应着亮（暗）条纹的中心 .（6）光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近.【典例 1】（多选）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（）A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动【答案】 ACD【解析】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝lλ可知，要使Δx 增大，可以增大波长或增大双缝到屏d 的距离或缩小双缝间的距离，所以选项 A、C、D 正确， B、E错误.【针对训练 1】在杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝ 5.89 ×1－07m，双缝间的距离 d＝1mm，双缝到屏的距离 l＝2m，则第 1个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距为______ .【答案】 1.178 ×1－02m【解析】由Δx＝lλ可知dΔx＝ 1.178 × 103m，则第 1 个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距为 x＝10Δx＝ 1.178 × 102m.【典例 2】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），下列说法错误的是（）5A. 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故 B 正确； n 条亮条纹之间有 n － 1 个间距，相邻两条亮条纹的间距 Δx ＝n －a1，故 C 正确；根据实验原理知 D 正确.针对训练 2】 在“用双缝干涉测量光的波长 ”实验中，选用红色滤光片和间距为 0.20mm 的双缝，双缝与 屏的距离为 600mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹 .换成紫色滤光片正确操作后， 使测量头分划板刻线与第 k 级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的（填字母 ），此时测量头 的读数为 25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第 k ＋5 级暗条纹中心对齐， 此时测量头标尺mm ，紫光的波长等于nm. 答案】 D 19.40 4205aC.为了减小测量误差，可用测量头测出 n 条亮条纹间的距离 a ，求出相邻两条亮条纹间距 Δx ＝n －1D. 将滤光片放在单缝与双缝之间不改变实验结果 答案】 A解析】 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故由干涉条纹间距 Δx ＝ l d λ可知，换上紫色滤光片后，在其他条件不变的情况下，间距变小，干涉条25.70－ 19.40分划板应该在正中央，所以为 D.游标卡尺读数为 19.40mm. 平均条纹间距 Δx＝25.70－19.40mm＝A 错误；测量某条干解析】纹变密，d1.26mm，根据λ＝d lΔx，解得λ＝420nm.【典例 3】（2015 ·全国卷Ⅰ ）在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的相邻干涉条纹间距 __________________________ Δx1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx2相比，Δx1 Δx2（填“>”＝“”或“<”若）.实验中红光的波长为 630nm，双缝与屏幕的距离为 1.00m，测得第 1 条到第 6 条亮条纹中心间的距离为 10.5mm ，则双缝之间的距离为mm.【答案】 > 0.300【解析】双缝干涉条纹间距Δx＝d lλ，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx1>Δx2.相邻亮条纹间距Δx＝10.5 mm＝2.1 mm＝2.1×1－03m，根据Δx＝lλ可得d＝l λ＝0.300 mm.5 d Δx【针对训练 3】（多选）利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，有下面几种说法，其中正确的是（）A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B.将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.测量过程中，把 5 个条纹间距数成 6 个，导致波长测量值偏小E.去掉滤光片后，干涉现象消失【答案】 ABD【解析】实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故 A 正确；将滤光片由紫色的换成红色的，波长变长，根据干涉条纹间距公式Δx＝d lλ知条纹间距变宽，故 B 正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，条纹间距不变，故C错误.把5个条纹间距数成 6个，则Δx偏小，根据Δx＝d lλ，可知波长的测量值偏小，故D正确；去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹，故 E 错误.【典例 4】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示 .双缝间的距离 d＝3mm.若测定红光的波长，选用红色的滤光片，实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70m，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察第 1 条亮条纹的位置如图 7 甲所示，其读_______ m.【答案】 0 0.640 6.86 ×1－07【解析】由测量头的数据可知 a1 ＝0， a2＝ 0.640mm，a2－ a1 0.640 －4所以Δx＝＝ mm ＝ 1.60 × 104m，5－ 1 4dΔx 3× 1－03× 1.60 ×－140 －7λ＝l＝0.70m≈ 6.86 × 170m.【针对训练 4】某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示 .他改变的实验条件可能是 ( )A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源【答案】 B【解析】改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx＝lλ可知，要使Δx 增大，可增大双缝到光屏之间d的距离 l， C错；减小双缝之间的距离 d，B 对；换用波长更长，即频率更低的单色光源， D错；改变光源到单缝的距离不会改变Δx， A 错.【典例 5】(多选 )在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图所示，则有 ( )A.若只适当增大单缝的宽度，则条纹间距将减小B.若只适当增大双缝的间距，则条纹间距将减小C.若只适当增大照射光的频率，则条纹间距将增大D.若只适当增大双缝到光屏的间距，则条纹间距将增大【答案】 BD 【针对训练 5】 (多选 )利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是( )A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄【答案】 ABD【解析】由条纹间距公式Δx＝d lλ可知， A 项中 l减小，Δx变小； B项中λ变大，Δx变大； D 项中 d变大，Δx 变小.故 A、B、D 正确 .【典例 6】(多选 )某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于 ( )A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强【答案】 AC【解析】安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗 .综上所述，可知选项 A、C正确 .【针对训练 6】(多选 )英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象 .图为实验装置简图， M 为竖直线状光源， N和 O均为有狭缝的遮光屏， P 为像屏 .现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是 ( )A.N 应选用遮光屏 1 B.N 应选用遮光屏 3 C.O 应选用遮光屏 2D.O 应选用遮光屏 4【答案】 AC 【典例 7】 (多选)关于 “用双缝干涉测量光的波长 ”实验，正确的说法是 ( ) A.实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B. 观察到的白光的干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色 条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C. 看到白光的干涉条纹后， 在单缝前面放上红色或绿色滤光片， 即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹， 且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D. 测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数答案】 ACD针对训练 7】某同学在做 “双缝干涉测量光的波长 ”的实验时， 第一次分划板中心刻线对齐第 2 条亮纹的中心时(如图 5 甲中的 A)，游标卡尺的示数如图乙所示， 第二次分划板中心刻线对齐第 丙中的 B)，游标卡尺的示数如图丁所示 .已知双缝间距 d ＝ 0.5mm ，双缝到屏的距离 l ＝ 1m ，则：(1) 图乙中游标卡尺的示数为 __ cm.(2) 图丁中游标卡尺的示数为 __ cm.(3) ___________________ 所测光波的波长为 m( 保留两位有效数字 ).【答案】 (1)1.250 (2)1.775 (3)6.6 ×1－07【解析】 (1)游标卡尺的固定刻度读数为 1.2cm ，游标尺上第 10 个刻度游标读数为 0.05 ×10mm ＝0.50mm ＝0.050cm ，所以最终读数为 1.2cm ＋0.050cm ＝ 1.250cm.(2)游标卡尺的固定刻度读数为 1.7 cm ，游标尺上第 15个刻度游标读数为 0.05 ×15 m ＝m0.75 mm ＝ 0.075cm ，所 以最终读数为： 1.7cm ＋0.075cm ＝1.775cm. 6 条亮纹的中心时 ( 如图1.775cm －1.250cm根据 Δx ＝ d l λ得， λ＝ 6.6 × 1－07m.【典例 8】如图甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置， 测得双缝屏到毛玻璃屏的距离 l 为 0.2m 、双 缝的距离 d 为 0.4mm ，图乙是通过该仪器的观测装置看到的毛玻璃屏上的干涉图样，其中 1、2、3、4、5⋯ 是亮条纹的编号，图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图丙是测第 1 号亮条纹的位置， 此时观测装置上千分尺的读数为 mm ，图丁是测第 4 号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为 _____ mm.根据上面测出的数据可知， 相邻两条亮条纹间的距离 Δx ＝ _ m m ，计算波长的数学表达式 λ＝ ___ ，被测光的波长为 ____ nm.题图丁是测第 4 号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为 1mm ＋ 0.01 ×48.5mm ＝ 1.485mm ；根据双缝干涉条纹的间距公式 Δx ＝l λ，得 λ＝Δx ·d ， dl0.325 × 1－03× 0.4 ×－130 －7代入数据得： λ＝ 0.2 m ＝6.5 × 107m ＝ 650nm.【针对训练 8】在 “用双缝干涉测量光的波长 ”实验中(3) Δx ＝ ≈0.131cm6－20.510 1.485 0.325 Δx ·d 650解析】 题图丙是测第 1 号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为 0.5 mm ＋ 0.01 ×1.0 mm ＝ 0.510mm ； 相邻两条亮条纹间的距离 Δx ＝ 1.485－0.510 mm ＝0.325mm答(1)_________________________ 某同学先将光源靠近遮光筒的双缝端并等高放置，然后在筒的另外一侧观察，发现筒的上壁照得很亮，此时他应将遮光筒的观察端向 (填“上”或“下”调)节 .(2) 某次测量如图所示，则读数为 __ mm.(3) 几位同学实验时，有的用距离为 0.1mm 的双缝，有的用距离为 0.2mm 的双缝；同时他们还分别用红、 紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行了观察，图 8 选自他们的观察记录，其中正确反映实验结果的是.(已知红光波长大于紫光的波长(1) 发现筒的上壁照得很亮说明光线向上，即观察端偏下，所以应将观察端向上调节；(2) 螺旋测微器的固定刻度为 5mm ，可动刻度为 0.7 × 0.01mm ＝ 0.007mm ，所以最终读数为 5mm ＋ 0.007mm ＝ 5.007mm ；(3) 根据 Δx ＝ld λ可知， 当红光分别通过距离为 0.1mm 和 0.2mm 的双缝时， 距离越大的条纹间的距离越小， 故 B 正确；同理，当红光和紫光通过相同距离的双缝时即 l 、 d 相同情况下，波长越长的条纹间的距离越大，故D 正确.【典例 9】在用双缝干涉测量光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题：(1)如图 (a)、 (b)两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是 .(2) 将下表中的光学元件放在图 (c)所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置，并用此装置 测量红光的波长 . 元件代号A BC D E答案】 (1)上 (2)5.007 (3)BD解析】将白光光源 C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，各学光元件的排列顺序应为_______ .( 填写元件代号 )(3)______________________________________________ 已知该装置中双缝间距d＝0.50mm，双缝到光屏的距离 l＝0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图 (d)所示，分划板在图中 A 位置时游标卡尺如图 (e)所示，则其示数 x A＝____________________ m m；在 B 位置时游标卡尺如图 (f)所示，则相邻两条纹间距Δx＝___ mm.(4)由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为 _ m.(5)______________________________________________ 若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_______________________________________ (填“变大”不“变”或“变小”). 【答案】 (1)(a) (2)EDBA (3)111.15 0.60 (4)6.0 ×1－07 (5)变小。
